МОДЕЛЮВАННЯ ТЕПЛОВОГО СТАНУ ЦИЛІНДРОВОЇ ГІЛЬЗИ АВТОТРАКТОРНОГО ДИЗЕЛЯ

Авторы

  • О. В. Триньов Національний технічний університет «ХПІ», Ukraine
  • В. В. Коростиченко Національний технічний університет «ХПІ», Ukraine
  • М. Ю. Сус Національний технічний університет «ХПІ», Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.20998/0419-8719.2020.2.02

Ключевые слова:

автотракторний дизель, циліндрова гільза, тепловий стан

Аннотация

Характерною особливістю циліндрових гільз сучасних автотракторних та інших типів ДВЗ, що підтверджуються численними моторними випробуваннями, є значний перепад температур по висоті робочої поверхні – дзеркала. В залежності від рівня форсування двигуна температури можуть змінюватися від 250–300 ℃ в верхній частині, до 80–90 ℃ в нижній, охолоджуваній рідинним охолоджувачем. З точки зору забезпечення оптимальних умов тертя, які визначаються і залежать від в’язкості моторного мастила при заданій робочій температурі дзеркала гільзи, такі температури як у верхній, так і у нижній частинах гільзи не є оптимальними. Погіршення умов тертя призводить до зростання механічних витрат, зниження ефективних показників двигуна в цілому. Як засвідчив проведений аналіз літературних джерел, поліпшенню ефективних показників, зменшенню механічних витрат по циліндро-поршневій групі сприятимуть заходи по вирівнюванню температур гільзи в зоні роботи компресійних кілець та наближенню значень температур до рівня 160–170 ℃. В представленому розрахунковому дослідженні, яке можна розглядати як проміжний етап робіт з доводки конструкції циліндрової гільзи з метою оптимізації температурного профілю робочої поверхні, розглядається вплив площі охолоджуваної зовнішньої поверхні гільзи. Аналізується варіант серійної гільзи дизеля 4ЧН12/14, виготовленої з чавуну СЧ21-40, та дослідний варіант за умови його виготовлення з алюмінієвого сплаву АЛ19 з корундованою робочою поверхнею. Як засвідчили раніше проведені розрахункові дослідження, конструктивні варіанти циліндрової гільзи з внесенням незначних змін в базовий варіант, при яких зберігаються основні геометричні розміри деталі, зокрема відстань між верхнім та нижнім посадковими поясами, не вирішують поставлену задачу оптимізації  температурного профілю гільзи як для чавунних гільз, так і гільз з алюмінієвого сплаву. В проведеному дослідженні аналізуються варіанти, які передбачають внесення більш суттєвих змін як у конструкцію самої гільзи, так і в конструкцію блоку циліндрів, а саме у розміщення поясів ущільнення гільзи. Для розрахункового дослідження використовується скінченоелементна математична модель теплонапруженого стану гільзи, уточнена в ході моторних експериментів.

Библиографические ссылки

. Триньов О.В. Конструктивні засоби оптимізації теплонапруженого стану циліндрової гільзи швидкохідного дизеля / О.В. Триньов, В.В. Коростиченко, Р.Ю. Бугайцов // Двигатели внутреннего сгорания. - 2017. – №2. – С. 29-34.

Тринев А.В. Расчетное моделирование оптимального теплового состояния гильзы цилиндра быстроходного дизеля / А.В. Тринев, В.И. Калантай // Двигатели внутреннего сгорания. – 2012. - №1. – С.35-41.

А.Ф. Шеховцов Тепловое и напряженно-деформированое состояние гильзы цилиндра быстроходного дизеля при нестационарных нагружениях./ А.Ф. Шеховцов, П.П. Гонтаровский, Ф.И. Абрамчук, А.М. Левтеров // Двигатели внутреннего сгорания. – 1993. – №54. – С. 9-22.

Шеховцов А.Ф. Исследование напряженного состояния эмалевых покрытий деталей двигателей внутреннего сгорания // Двигатели внутреннего сгорания. – 1974. – Вып.19. – С. 108-120.

Технология эмали и защитных покрытий: учеб. пособие / Под ред. Л.Л. Брагиной, А.П. Зубехина. – Х.: НТУ «ХПИ»; Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ). – 2003, – 484 с.

Триньов О.В. Дослідження теплового стану циліндрової гільзи з алюмінієвого сплаву / О.В. Триньов, С.С. Кравченко // Двигатели внутреннего сгорания. - 2019. - №1. – с. 39-45.

Триньов О.В. Вплив конструктивних факторів на тепловий стан циліндрової гільзи / О.В. Триньов, С.С. Кравченко // Двигатели внутреннего сгорания. - 2019. - №2. с. 9-13.

Чигринова Н.М. Оксидные керамические покрытия – эффективная тепловая защита рабочих поверхностей деталей ЦПГ / Н.М. Чигринова, В.В. Чигринов, В.Е. Чигринов // Автомобильная промышленность. – 2004. - №6. – с. 30-34.

Шпаковский В.В. Повышение ресурса и снижение расхода топлива ДВС путем применения частично-динамической теплоизоляции камеры сгорания: учеб. пособие / В.В. Шпаковский, – Харьков: НТУ «ХПИ», 2012. – 132 с.

Третяк Е.И. Оценка возможности улучшения топливной экономичности судового дизеля 6ЧН26/34 при тепловой защите гильзы цилиндра / Е.И. Третяк, Б.Л. Гоцкало, О.С. Кинжалов и др. // Двигатели внутреннего сгорания. – 1987. – Вып. №45. – с. 33-39.

Опубликован

2020-08-31

Выпуск

Раздел

КОНСТРУКЦИЯ ДВС